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能源杂志@储能联姻新能源三大问题：成本、能力和安全( 二 )


美国西北太平洋国家实验室的分析报告指出 ， 同等规模比较下 ， 储能调频的效率是水电机组的1.7倍 ， 燃气机组的2.7倍 ， 火电机组和联合循环机组的近20倍 。
2011年纽约州电力系统中占调频容量3.3%的飞轮储能调频系统 ， 完成的调频任务量占总体调频任务量的23.8% 。
目前 ， 我国目前调峰、调频和备用在辅助服务中费用占比最高 ， 三者共占超过80%的辅助服务费用；在辅助服务市场方面 ， 主要开展了调峰、调频辅助服务市场 ， 贵州开展了黑启动 。
但是 ， 笔者认为由于调峰属于电能量调节范围 ， 电能量市场中的日前、日内、实时交易可完成该项功能 ， 辅助服务市场中包含调峰会造成功能和费用重复 ， 不应将其纳入辅助服务市场 。 新能源侧储能发展问题待解
目前 ， 我国与新能源结合的储能项目大多为示范项目 ， 或者地方政府或明或隐地要求配置储能的项目 ， 笔者认为这种现象主要是目前新能源侧储能发展还存在一些问题 。
首先是成本问题 ， 该问题最为显眼 。 据统计 ， 当前我国抽水蓄能电站度电成本较低 ， 约为0.21-0.25元/kWh ， 其他储能技术的度电成本相对较高 ， 如锂离子电池储能系统度电成本为0.6-0.8元/kWh 。
由于成本高 ， 使得储能在没有实际政策支持时 ， 众多商业模式无法实现盈利 ， 比如新能源场站内储能的跟踪计划出力、移峰填谷等 。
笔者认为储能成本的下降 ， 可以通过以下三方面开展：
提高寿命、调高效率 ， 降低储能在生命周期内的成本；
发展新型低成本储能技术 ， 储能的本质在于通过将能量时空转移 ， 实现能量的实时平衡 ， 不应拘泥于技术类型 ， 应因地因时因势选择合适的技术 ， 因此发展新型的成本更低的技术是储能降低成本的一种有效方法；
政策促进发展 ， 继而使得资本投入 ， 产能增加 ， 成本进一步下降 。
其次是新能源侧储能的辅助服务能力并未得到释放 。 目前我国大多非示范型的新能源项目配置储能 ， 目标仅是为了优先并网 ， 在规模需求不大、整体投资还有利润的情况下企业进行储能投资 ， 很少考虑将储能合理、高效地利用 。
将新能源侧储能或新能源和储能联合体纳入辅助服务市场 ， 如果可以实现盈利 ， 则可以促使新能源项目积极主动配置储能 ， 该部分新增规模将非常大 。
以2019年新能源新增装机为例 ， 风光共新增约65GW ， 如配套5%的储能 ， 则储能新增将达到3.25GW 。 应用规模的上升会促进储能的发展和成本的加速下降 ， 进而促进新能源并网能力提升和新能源发展 。 笔者认为要释放新能源侧储能的辅助服务能力 ， 需要采取以下三方面的措施 。
第一 ， 制定储能参与辅助服务 ， 或可进行多项应用功能的政策机制 。 实际上 ， 新能源侧储能的跟踪计划出力等职能 ， 使得新能源并网性能变得友好 ， 可以促进新能源发展 ， 以此促进实现能源结构转型的低碳化 ， 是全社会受益的行为 。 担任这种职能的新能源和储能联合体 ， 或者新能源侧储能 ， 应是最应被鼓励开展辅助服务或可获得其他额外收入功能的市场主体 。
目前国内已出台政策允许新能源侧储能参与调频的主要有甘肃、福建和江苏 ， 调峰较多但难以获得收益（并且笔者认为调峰应属于电能量市场 ， 前文已提到） 。 此外 ， 同一种储能技术 ， 一般具备实现多重功能的能力 ， 国内目前尚没有具体的政策给予储能多重收益的政策和机制文件 。
第二 ， 研究和认证新能源侧储能或新能源和储能联合体辅助服务能力 ， 或者提供多项功能的能力 。 目前储能所能提供的服务和功能较多 ， 但是与新能源联合后 ， 或者在执行新能源跟踪计划出力基本职能的前提下 ， 储能还可用于辅助服务的容量、存储时间等需要评估 ， 储能在综合各项功能或服务时 ， 各项功能调用开展的顺序、相互之间的关联能也需要进一步研究制定 。
第三 ， 发展新能源和储能联合出力优化调度技术 ， 新能源在配置储能后 ， 二者成为一个利益共同体 ， 如果具备多项功能后 ， 参与电能量、辅助服务市场等多个市场 ， 此时需要一个联合优化调度的系统 ， 通过预测各个市场需求、新能源功率 ， 结合储能、发电设备状态 ， 进行整体的优化决策 ， 以防止出现有机制、有能力、无盈利的状况 ， 毕竟市场的目的就在于淘汰低效产能 。
最后是安全问题 。 储能的安全问题实际主要来自于电化学储能 ， 尤其是锂电池这种脱嵌式的技术 ， 和钠硫电池这种高温类的技术 。 之所以此处进行讨论 ， 是因为近几年电化学储能发展速度最快 ， 新能源场站储能也以此技术为主 。
自2018年韩国23个储能电站起火以来 ， 储能的安全问题一直困扰着行业 ， 从技术角度看 ， 储能电站的起火是个系统问题 ， 与电池单体、BMS、机械结构、电气系统、热管理等均有关系 ， 一旦某一个环节出现问题 ， 均有可能导致起火 。
从目前的技术研发现状来看 ， 实际并没有非常有效的工程应用灭火措施 ， 目前常配的七氟丙烷并不能有效灭火 ， 甚至很难一直有效抑制火势扩大 。 因此 ， 目前安全问题很难彻底解决 。
笔者认为当前较好的方法是以下三措施：


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